Силикагель технический

Физико-химические показатели для силикагеля технического марки КСМГГ

Физико-химические показатели для силикагеля технического марки КСКГ

Технический силикагель представляет собой высушенный гель кремниевой кислоты пористого строения с сильно развитой внутренней поверхностью. Силикагель по ГОСТ 3956-76 представляет собой твердые стекловидные прозрачные или матовые зерна насыпной плотностью в пределах 0,4-0,8 г/см³. В зависимости от характера пористой структуры кусковые и гранулированные силикагели делятся на крупно- и мелкопористые. Первые из них характеризуются средним радиусом пор 5 нм, а вторые – 1-1,5 нм. Промежуточную структуру составляют среднепористые силикагели.

Как поглотитель силикагель в ряде случаев выгодно отличается от других адсорбентов (в частности, от активированного угля) большей механической прочностью и термической устойчивостью. Будучи инертным химическим продуктом, силикагель может быть применен для адсорбции разнообразных веществ. Благодаря своим гидрофильным свойствам силикагель технический является ценным сорбентом для всех случаев сорбции водяных паров. Силикагель также широко известен как ионообменник. Свойства силикагеля, такие как химическая инертность, высокая термостойкость, легкость регулирования пористой структуры, дают возможность приготовления на его основе катализаторов и носителей с высокой удельной поверхностью при оптимальной пористой структуре. По масштабам использования технический силикагель существенно превосходит активную окись алюминия и цеолиты.

Температура плавления силикагеля технического +1610°С, точка кипения + 2950°С, растворимость в воде 149мг/100мл, растворимости в жирах у силикагеля нет. Силикагель технический практически не растворяется в большинстве обычно применяемых органических растворителях и кислотах (кроме плавиковой, с которой реагирует). Водородный показатель силикагеля технического составляет рН 6-7.

Силикагель был запатентован в 1919 году профессором Вальтером А. Патриком из Балтиморского Университета США. Во время Первой мировой войны силикагель использовался в противогазах для поглощения влаги, химических газов, паров. Именно война показала истинное значение и превосходные качества силикагеля. В этот же период Первой мировой войны силикагель широко применялся для сохранения сухим пенициллина и других лекарственных средств, поставляемых на фронт и госпитали.

Силикагель технический гранулированный получают взаимодействием раствора силиката натрия с серной кислотой или сернокислым алюминием, содержащим свободную серную кислоту, с последующей промывкой и сушкой образовавшегося продукта. Механизм образования силикагеля отражает появление в начальный момент взаимодействия раствора серной кислоты и жидкого стекла мономерных и димерных молекул кремниевой кислоты. Эти молекулы конденсируются с образованием пространственной решетки. В этой решетке цепи сильно гидратируются, что приводит к желатинированию золя и переходу его в гель. Полимеризованные молекулы кислоты Н2SiO3 переходят в радикалоподобное состояние, соединение радикалов – в пространственные цепи с образованием макрорадикалов, макрорадикалы превращаются в макромолекулы. Макромолекулы конденсируются в глобулы, а глобулы в результате гидратации образуют гель. Пористая структура в частицах силикагеля формируется на стадиях синерезиса гидрогеля, сушки гидрогеля, прокаливания. Тонкопористые силикагели сушат при медленном нагревании гидрогелей, насыщенных дизтопливом, при температурах 50-140°С. При медленном нагревании гидрогеля происходит медленное удаление влаги из порового пространства, что не нарушает сформировавшуюся тонкую текстуру силикагеля при этих условиях, так как капиллярное давление, как и расклинивающее давление в порах, снижается медленно. За это время стенки капилляров приобретают достаточную жесткость и не разрушаются при удалении из них воды. Быстрое нагревание гидрогелевых частиц способствует развитию по величине расклинивающих давлений в капиллярах, что разрушает тонкие стенки пор и определяет появление в частицах крупных пор. Это приводит к получению широкопористого силикагеля.

В зависимости от гранулометрического состава, формы частиц и характера пористости силикагели обозначают четырьмя буквами: первая буква характеризует размер гранул, вторая – (всегда С) – силикагель, третья – размер пор, последняя – форму частиц. Гранулированный мелкопористый силикагель выпускают 2 марок: КСМГ – крупный, ШСМГ – шихта; гранулированный крупнопористый силикагель выпускают 4 марок: КСКГ – крупный, ШСКГ – шихта, МСКГ – мелкий, АСКГ – активированный; кусковой мелкопористый силикагель выпускают 4 марок: КСМК – крупный, ШСМК – шихта, МСМК – мелкий, АСМК – активированный.

Применение силикагеля технического для глубокой осушки и очистки различных веществ экономически выгоднее при многократном использовании регенерированного силикагеля. Регенерацию силикагеля можно осуществлять в промышленном масштабе, в химической лаборатории, в бытовых условиях. Процесс регенерации силикагеля технического включает в себя три стадии:

Очистка адсорбента (может не проводиться);
Десорбция – это процесс, обратный адсорбции, т.е. удаление адсорбтива из адсорбента;
Охлаждение адсорбента после десорбции.
В промышленных условиях процесс регенерации силикагеля технического можно вести различными способами, в зависимости от того, для какого процесса осушки или очистки применялся силикагель. В лаборатории регенерацию силикагеля проводят в сушильном шкафу при нагревании до 150-170°С в течение 3-4 часов. При использовании силикагеля в быту для осушки обуви, кожаных изделий, кино- и фотоаппаратуры и других предметов, адсорбционные свойства силикагеля можно восстановить просушиванием его на батарее или в духовке при температуре не выше 170°С. При этом очень важно при нагревании силикагеля не превышать температуру выше 180°С, так как при такой температуре разрушаются OH-группы на его поверхности, что приводит к резкому ухудшению адсорбционных свойств силикагеля.

Силикагели технические КСКГ, КСМГ применяются в качестве адсорбента для осушки и очистки воздуха и других газов или паров, для сушки и осветления некоторых жидкостей, в качестве носителя для катализаторов и для других целей.

Силикагели технические КСКГ, КСМГ чрезвычайно стабильны при нормальных условиях производства, хранения, транспортировки и применения. Перед применением силикагели технические КСКГ, КСМГ должны быть просушены в проточном горячем воздухе или в сушильном шкафу при 150-180°С в течение 3-4 часов для удаления адсорбированной влаги.

Силикагели технические КСКГ, КСМГ не горючи, пожаро- и взрывобезопасны.

По внешнему виду силикагель технический представляет собой сыпучий гранулированный продукт без запаха, обладающий высокой пористостью.

По форме гранулы силикагеля технического – это стекловидные прозрачные или стекловидные матовые зёрна овальной, сферической или неправильной формы.

Цвет марки силикагеля КСМГ (высший сорт) – от бесцветного до светлоокрашенного; цвет марок силикагеля КСМГ (1 сорт), КСКГ – от бесцветного до темного с черными включениями.

Оксиэтилидендифосфоновая кислота поставляется в промышленной упаковке:

Силикагель технический марок КСКГ, КСМГ рекомендуется транспортировать и хранить при следующих условиях:

• силикагель технический, упакованный в контейнеры, мешки, барабаны, бочки, транспортируется железнодорожным и автомобильным транспортом в крытых транспортных средствах, предохраняющих от атмосферных осадков, в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на выбранном виде транспорта. По железной дороге силикагель КСКГ, КСМГ транспортируется повагонными и мелкими отправками. Силикагель технический, упакованный в специализированные мягкие контейнеры, допускается транспортировать открытым подвижным составом.
• хранить силикагель технический необходимо в невскрытой заводской упаковке, в сухих, закрытых складских помещениях. Допускается хранение силикагеля технического КСКГ, КСМГ штабелями не выше 10 рядов. Недопустимо хранение силикагеля технического совместно с органическими веществами, кислотами, щелочами и водой. Избегать разгерметизации упаковки силикагеля технического КСКГ, КСМГ, контакта с несовместимыми веществами.

При соблюдении условий транспортировки и хранения в невскрытой заводской упаковке гарантийный срок хранения силикагеля технического марок КСКГ, КСМГ составляет 1 год с даты изготовления.

Силикагель технический КСКГ, КСМГ (ГОСТ 3956-76) широко используется в промышленности:

• силикагель технический применяется для осушки воздуха в помещениях с большой влажностью;
• силикагель технический гранулированный необходим для осушки воздуха, подаваемого в компрессоры;
• технический силикагель применяется для осушки углекислого газа, водорода, кислорода, азота, хлора и других промышленных и природных газов;
• силикагель технический необходим для предохранения от коррозии и влаги при длительном хранении деталей машин, станков и другого механического оборудования, сухозаряженных аккумуляторных батарей, оптических приборов, кожи, различных кожаных изделий (сумки, обувь и т.д.), пищевых продуктов;
• в производстве стеклопакетов силикагель технический гранулированный используется для предохранения запотевания окон;
• технический силикагель применяется для осушки различных жидкостей, особенно в том случае, когда обезвоживаемая жидкость плохо растворяет воду (например, в холодильной технике для обезвоживания фреона);
• силикагель технический используется для адсорбции паров полярных веществ (например, ацетона, спиртов, эфиров, бензола). Этим свойством силикагеля пользуются для улавливания (рекуперации) паров ценных органических соединений (например, бензола из газовых коксовых печей, бензина из природных газов);
• технический силикагель эффективен в очистке различных промышленных масел;
• силикагель технический применяется для осушки и очистки нефтяных погонов и нефтешламов;
• технический силикагель используется как носитель для катализаторов.